Question

7．在“測定勻變速直線運動加速度”的實驗中：
（1）除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、一端附有滑輪的長木板、細繩、鉤碼、導線及開關外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有AD．（填選項代號）
A．電壓合適的50 Hz 交流電源
B．電壓可調的直流電源
C．秒表
D． 刻度尺
E．天平
（2）實驗過程中，下列做法正確的是BD．
A．先使紙帶運動，再接通電源
B．先接通電源，再使紙帶運動
C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處
D．將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處
（3）如圖是用小車拖動紙帶用打點計時器測定勻變速運動的加速度打出的一條紙帶．A、B、C、D、E為我們在紙帶上所選的計數(shù)點．相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.05秒．

試求：打點計時器打下C點時小車的瞬時速度為0.60m/s；打點計時器打下E點時小車的瞬時速度為0.76m/s；小車的加速度的大小為1.6m/s²．（計算結果均保留兩位有效數(shù)字）
（4）如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實驗的同學并不知道，則加速度的測量值比實際值偏�。�（填“大”或“小”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的原理確定需要測量的物理量，從而確定所需的器材．
（2）在操作過程中，應先接通電源，再釋放紙帶，接好紙帶的小車應停在靠近滑輪處；
（3）根據(jù)在勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，可以求出某點的瞬時速度大�。焕�用逐差法可以求出加速度的大��；
（4）明確周期和頻率之間的關系，了解真實值和測量值之間的關系，即可分析誤差情況，正確解答該題．

解答 解：（1）使用打點計時器是需要用電壓合適的交流電源；處理紙帶時需要用刻度尺及拖紙帶的重錘；
有打點計時器，不需要秒表，不要測量質量，則不需要天平．
故選：AD．
（2）實驗操作時，用將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，再釋放紙帶．
故BD正確，AC錯誤．
（3）根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律有：
v_C=$\frac{{x}_{AE}}{4T}$=$\frac{0.12}{4×0.05}$=0.60m/s
由題意可知：x₁=24mm=2.4cm，x₂=52mm-24mm=2.8cm，x₃=84mm-52mm=3.2cm，x₄=120mm-84mm=3.6cm
△x=aT²，其中△x=0.4cm，T=0.05s，故帶入數(shù)據(jù)解得：a=1.6m/s²；
再依據(jù)速度公式，則v_E=v_C+a•2T=0.6+1.6×2×0.05=0.76m/s；
（4）如果在某次實驗中，交流電的頻率51Hz，f＞50Hz，那么實際打點周期變小，
根據(jù)運動學公式△x=at²得：真實位移差偏小，所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏�。�
故答案為：（1）AD；（2）BD；（3）0.60，0.76，1.6；（4）�。�

點評 解決本題的關鍵掌握紙帶的處理，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，并掌握實驗操作步驟．
本題借助實驗考查了勻變速直線的規(guī)律以及推論的應用，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用，提高解決問題能．